6

BAB II

LANDASAN TEORI

2.1. Perangkat Keras

Perangkat keras adalah bagian komponen - komponen dari sebuah alat

yang berfungsi untuk memberikan masukan, mengolah dan menampilkan

keluaran. Dan digunakan oleh sistem untuk menjalankan perintah yang

diprogramkan. Dalam hal ini penulis akan menjelaskan tentang komponen

apa saja yang digunakan pada alat ini, pengertian dan fungsinya. Karena

masing-masing komponen memiliki peran penting, baik komponen

elektronika aktif maupun pasif, sensor serta perangkat output yang

digunakan dalam pembuatan alat ini, maka penulis membaginya kedalam

beberapa kelompok yaitu IC analog, sumber tegangan, komponen elektronika

dasar, sensor, led, buzzer dan mikrokontroler.(Faraboy & Purnama, 2015)

2.1.1.Teori IC Digital & IC Analog

(Maulana & Purnama, 2017)Integrated Circuit (IC) adalah suatu

kelompok elektronik yang dibuat dari bahan semikonduktor dan merupakan

pengembangan dari transistor”.

IC memiliki fungsi dan tugas khusus yang telah ditentukan oleh

pembuatnya, tugas khusus ini ditentukan dengan bagaimana cara merangkai

komponen yang ada karena pada dasarnya adalah sebuah rangkaian tertentu

dengan fungsi tertentu pula.

7

Ada dua jenis Integrated Circuit (IC):

1. Integrated Circuit (IC) Analog

IC analog adalah IC yang tersusun oleh beberapa rangkaian analog (linear)

dan beroperasi dengan menggunakan sinyal sinusoidal. Pada umumnya IC

analog berfungsi sebagai penguat daya (power amplifier), penguat sinyal,

penerima frekuensi radio, penguat sinyal mikro.

2. IC Digital

Berbeda dengan IC analog, IC digital beroperasi pada tegangan 0 volt (low)

dan 5 volt (high). IC digital sering digunakan sebagai aplikasi sakelar

cepat, dalam perkembangannya IC digital merupakan jenis IC yang paling

banyak digunakan dalam segala bidang elektronika, karena ukurannya kecil

dan memiliki fungsi yang sangat lengkap.

2.1.2.Sumber Tegangan

Power supply atau sumber tagangan atau catu daya adalah suatu alat

atau sistem yang dapat menghasilkan energi listrik.

Jenis-jenis power supply:

1. Sumber Arus Searah (Direct Current / DC)

Arus listrik searah adalah arus listrik yang bernilai konstan dan mengalir

dari potensial tinggi (+) ke potensial rendah (-). Besar arus listrik yang

sering ditemukan berkisar antara 1,5 volt hingga 24 volt. Arus listrik searah

biasa

8

digunakan pada baterai, dinamo arus searah atau aki. Sumber tegangan ini

tidak mengalami perubahan terhadap waktu.

2. Sumber Arus Bolak Balik (Alternating Current/AC)

Arus listrik bolak balik adalah arus listrik dengan besar dan arah yang

berubah-ubah secara bolak balik. Arus AC mengalir bolak balik dari

potensial tinggi (+) ke potensial rendah (-) dan dari potensial rendah (-) ke

potensial tinggi (+), Gelombang listrik pada arus AC berbentuk sinusoidal,

gelombang segiempat atau gelombang segitiga, contoh penggunaan arus

listrik bolak-balik adalah pada jaringan PLN dan generator AC, jika

menggunakan tegangan listrik PLN, besar arusnya berkisar Antara 110 volt

hingga 220 volt dengan frekuensi 50 Hertz.

Penggunaan arus AC pada alat penulis ini tidak digunakan langsung, tetapi

harus diubah dulu menjadi arus DC, alat yang digunakan untuk mengubah

tegangan AC menjadi tegangan DC di namakan adaptor, adaptor dapat

mengeluarkan tegangan searah dengan nilai yang berbeda-beda, mulai dari

1,5 volt hingga 12 volt, dan dapat diperbesar ataupun ditetapkan

tegangannya sesuai dengan kebutuhan.

2.1.3. Komponen Elektronika

2.1. Komponen Pasif

Komponen pasif adalah komponen yang dapat digunakan tanpa

tegangan minimal. Contoh komponen yang dapat digunakan tanpa tegangan

minimal. Contoh komponen pasif yaitu resistor dan kondensator (kapasitor).

9

1. Resistor

Resistor adalah komponen yang mempunyai sifat menghambat arus

listrik. Satuan nilai dari resistor adalah ohm (Ω). Resistor merupakan

komponen elektronika dua kutub yang didesign untuk menahan arus listrik

dengan memproduksi tegangan listrik diantara kedua kutubnya, nilai

tegangan terhadap resistansi berbanding dengan arus yang mengalir.

a. Resistor Tetap (Fixed Resistor)

Resistor tetap merupakan suatu resistor yang nilai resistansinya tidak

dapat diubah. Resistor tetap memiliki nilai resistansi yang tertulis pada

badan resistor dengan menggunakan kode warna dan kode angka. Resistor

jenis ini sering digunakan sebagai penghambat arus listrik secara permanen

dalam rangkaian elektronika.

Sumber: https://skemaku.com/simbol-resistor-yang-terdapat-pada-

rangkaian-elektronika/

Gambar II.1. Simbol Resistor Tetap

10

Sumber: https://skemaku.com/pengertian-resistor/

Gambar II.2. Resistor

b. Resistor Tidak Tetap

Resistor variable adalah resistor yang nilai resistansinya dapat diubah

secara langsung baik dengan tuas yang telah tersedia atau menggunakan

obeng”. Ada 2 jenis Resistor variabel yang ada di pasaran yaitu Trimpot

dan Potensiometer.

Sumber : https://teknikelektronika.com/pengertian-resistor-jenis-jenis-resistor/

Gambar II.3.Resistor

1. Trimpot (Trimer Potensio)

Resistor jenis ini merupakan resistor yang nilai resistansinya dapat diubah

dengan memutar porosnya menggunakan obeng. Nilai resistansi dari trimpot

tertulis pada badan trimpot menggunakan kode angka”. Nilai yang tertulis

pada badan trimpot merupakan nilai maksimum dari resistansi trimpot

tersebut.

11

Sumber : https://www.taydaelectronics.com/470-ohm-trimpot-variable-resistor

6mm.html

Gambar II.4.Trimpot

2. Potensiometer

Resistor jenis ini merupakan resistor yang jenis resistansinya dapat

diubah - ubah dengan cara memutar porosnya melalui tuas yang telah

tersedia. Nilai resistansi potensiometer tertulis pada bagian potensio

menggunakan kode angka”. Nilai resistansinya yang dapat diubah secara

logaritma dan nilai resistansi yang dapat diubah secara linear.

Sumber : https://skemaku.com/jenis-jenis-resistor/

Gambar II.5.Potensiometer

3. Kapasitor

Kapasitor adalah komponen dasar elektronika yang berfungsi untuk

menyimpan muatan listrik dengan symbol C (Capasitor). Struktur sebuah

kapasitor terbuat dari 2 buah plat metal yang dipisahkan oleh suatu bahan

dielektrik. Bahan dielektrik yang umum dikenal misalnya udara vakum,

keramik, gelas dan lain - lain. Jika

12

kedua ujung plat metal diberi tegangan listrik, maka muatan – muatan

positif akan mengumpul pada salah satu kaki (elektroda) metalnya pada saat

yang sama muatan – muatan negatif terkumpul pada ujung metal yang satu

lagi. Muatan positif tidak dapat mengalir menuju ujung kutub negatif dan

begitu juga sebaliknya karena terpisah oleh bahan dielektrik yang non-

konduktif. Muatan elektrik ini tersimpan selama tidak ada kondiksi pada

ujung - ujung kakinya.

a. Kapasitor Elektrolit (ELCO)

Kelompok kapasitor elektrolit terdiri dari kapasitor – kapasitor yang

bahan dielektriknya adalah lapisan metal - oksida. Umumnya kapasitor yang

termasuk kelompok ini adalah kapasitor polar dengan tanda (+) (plus) (-)

(minus) dibadannya.

b. Kapasitor Keramik

Bentuk kapasitor keramik bermacam - macam. Karena sifatnya yang

stabil, kapasitor keramik bagus digunakan pada frekuensi tinggi. Pemasang

kapasitor keramik pada rangkaian elektronika boleh dibolak - balik. Nilai

kapasistansi kapasitor keramik sangat kecil, tetapi bagus digunakan pada

jangkauan tegangan yang luas hingga 100 volt.

13

Sumber: https://www.sekolahpendidikan.com/2017/08/pengertian-kapasitor-

beserta-fungsi.html

Gambar II.6.Kapasitor

4. Kristal (X-tal)

Kristal umumnya digunakan sebagai rangkaian osilator yang menuntut

stabilitas frekuensi yang tinggi dalam jangka waktu yang panjang, akurasi

crystal umumnya pada berada dalam kisaran 30ppm, dengan akurasi yang

lebih tinggi akan semakin mahal harganya. Perlu diketahui bahwa setiap

mikrokontroler AVR memiliki fasilitas untuk memilih sumber clock atau

detak dengan banyak alternative pilihan. Keluarga AVR memberikan opsi

pilihan sumber clock untuk fleksibilitas penggunaan.

Sumber : http://www.leselektronika.com/2012/07/kristal-xtal-oksilator.html

Gambar II.7.Kristal

6. Pin Header

Header atau biasa dikenal dengan nama pin head berguna sebagai

soket tempat menghubungkan kabel-kabel konektor, ada dua jenis pin

14

header yaitu pin header male dan pin header female, walaupun berbeda

namun memiliki fungsi yang sama yaitu sebagai konektor.

a. Pin header female

Sumber:https://grobotronics.com/images/detailed/0/8_pin_female_header_64431_

zoom13383001004fc4d6c424a12.jpg

Gambar II.8.Pin Header Female

b. Pin header male

Sumber:https://cdn.solarbotics.com/products/photos/71b130dcb476a43e7d6044e9

5a1676711/mpin3-dscn4004.JPG

Gambar II.9.Pin Header Male

7. Socket Pin

Socket adalah tempat untuk memasang dan melepaskan IC. Fungsi

dari socket adalah untuk melindungi IC pada saat penyolderan dan

memudahkan penggantian apabila IC yang digunakan mengalami kerusakan.

15

Sumber:http://www.retroamplis.com/WebRoot/StoreES2/Shops/62070367/4C99/

BC0F/E6E5/0360/A13E/C0A8/29B9/6834/DIP28_ml.jpg

Gambar II.10.Socket Pin

8. Wireless NRF24L01

Wireless adalah melakukan suatu hubungan telekomunikasi

menggunakan gelombang elektromagnetik sebagai pengganti media kabel

(tanpa kabel). Jenis data apapun yang dikirim dari komputer atau laptop

akan diubah melalui adaptor wireless dari bentuk digital 0s dan 1s menjadi

sinyal radio berbentuk analog.

Sumber: Dokumen Pribadi

Gambar II.11.Wireless NRF24L01

16

8. Atmega328p

(Maulana & Purnama, 2017) Atmega328 merupakan mikrokontroler

keluarga AVR 8 bit. Beberapa mikrokontroler yang sama dengan ATMega8

ini antara lain ATMega8535, ATMega16, ATMega32, ATMega328, yang

membedakan antara mikrokontroler antara lain adalah ukuran memori,

banyaknya GPIO (pin inpu/output), peripherial (USART, timer, counter, dll).

Dari segi ukuran fisik ATMega328 memiliki ukuran fisik lebih kecil

dibandingkan dengan beberapa mikrokontroler diatas. Namun untuk segi

memori dan peripheral lainnya ATMega328 tidak kalah dengan yang

lainnya karena ukuran memori dan peripheralnya relatif sama dengan

ATMega8535, ATMega32, hanya saja jumlah GPIO lebih sedikit

dibandingkan mikrokontroler diatas.

Sumber:https://www.eevblog.com/forum/index.php?action=dlattach;topic=56046.

0;attach=173695;image

Gambar II.12.ATMega 328p

17

ATMega328 memiliki 3 buah PORT utama yaitu PORTB, PORTC, dan

PORTD dengan total pin input/output sebanyak 23 pin. PORT tersebut

dapat difungsikan sebagai input/output digital atau difungsikan sebagai

peripheral lainnya.

a. Port B

Port B merupakan jalur data 8 bit yang dapat difungsikan sebagai

input/output. Selain itu PORTB juga dapat memiliki fungsi alternatif

seperti di bawah ini.

1) ICP1 (PBO), berfungsi sebagai Timer Counter 1 input capture

pin.

2) OC1A (PB!), OC1B (PB2) dan OC2 (PB3) dapat difungsikan

sebagai keluaran PWM (Pulse Width Modulation).

3) MOSI (PB3), MISO (PB4), SCK (PB5), SS (PB2) merupakan

jalur komunikasi SPI.

4) Selain itu pin ini juga berfungsi sebagai jalur pemograman serial

(ISP).

5) TOSC1 (PB6) dan TOSC2 (PB7) dapat difungsikan sebagai

sumber clock external untuk timer.

6) XTAL1 (PB6) dan XTAL2 (PB7) merupakan sumber clock utama

mikrokontroler.

b. Port C

Port C merupakan jalur data 7 bit yang dapat difungsikan sebagai

input/output. Fungsi alternatif PORTC antara lain sebagai berikut.

1) ADC6 channel (PC0,PC1,PC2,PC3,PC4,PC5) dengan resolusi

sebesar 10 bit. ADC dapat kita gunakan untuk mengubah input

yang berupa tegangan analog menjadi data digital.

18

2) I2C (SDA dan SDL) merupakan salah satu fitur yang terdapat

pada PORTC. I2C digunakan untuk komunikasi dengan sensor

atau device lain yang memiliki komunikasi data tipe I2C seperti

sensor kompas, accelerometer nunchuck.

c. Port D

Port D merupakan jalur data 8 bit yang masing-masing pin-nya juga

dapat difungsikan sebagai input/output. Sama seperti Port B dan Port

C. Port D juga memiliki fungsi alternatif dibawah ini.

1) USART (TXD dan RXD) merupakan jalur data komunikasi serial

dengan level sinyal TTL. Pin TXD berfungsi untuk mengirimkan

data serial, sedangkan RXD kebalikannya yaitu sebagai pin yang

berfungsi untuk menerima data serial.

2) Interrupt (INT0 dan INT1) merupakan pin dengan fungsi khusus

sebagai interupsi hardware. Interupsi biasanya digunakan sebagai

selaan dari program, misalnya pada saat program berjalan

kemudian terjadi interupsi hardware/software maka program utama

akan berhenti dan akan menjalankan program interupsi.

3) XCK dapat difungsikan sebagai sumber clock external untuk

USART, namun kita juga dapat memanfaatkan clock dari CPU,

sehingga tidak perlu membutuhkan external clock.

4) T0 dan T1 berfungsi sebagai masukan counter external untuk

timer 1 dan timer 0.

5) AIN0 dan AIN1 keduanya merupakan masukan input untuk analog

comparator.

19

ATMega328 adalah mikrokontroler keluaran dari atmel yang

mempunyai arsitektur RISC (Reduce Intruction Set Computer) yang mana

setiap proses eksekusi data lebih cepat dari pada arsitektur CISC

(Completed Intruction Set Computer). Mikrokontroler ini memiliki beberapa

fitur antara lain:

a. Memiliki EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read Only

Memory) sebesar 1KB sebagai tempat penyimpanan data semi

permanen karena EEPROM tetap dapat menyimpan data meskipun

catu daya dimatikan.

b. Memiliki SRAM (Static Random Access Memory) sebesar 2 KB.

c. Memiliki pin I/O digital sebanyak 14 pin 6 diantaranya PWM (pulse

Width Modulation) output.

d. 32 x 8-bit register serba guna.

e. Dengan clock 16 MHz kecepatan mencapai 16 MIPS.

f. 32 KB Flash memory dan pada arduino memiliki bootloader yang

menggunakan 2 KB dari flash memori sebagai bootloader.

g. 130 macam intruksi yang hampir semuanya dieksekusi dalam satu

siklus clock.

2.2. Komponen Aktif

Komponen aktif adalah komponen yang dapat digunakan jika ada

tegangan minimal. Contoh komponen aktif yaitu dioda, transistor, dan

operational amplifier (op-amp)”.

20

1. Dioda

Dioda merupakan salah satu jenis komponen aktif yang berfungsi

sebagai komponen penyearah. Dioda terbuat dari semikonduktor jenis silikon

dan germanium. Dioda disusun menggunakan semikonduktor jenis P sebagai

kutub positif (+) dan semikonduktor jenis N sebagai kutub negatif (-).

Karena dioda jenis komponen aktif, arus yang mengalir dari sambungan P

ke sambungan N akan dilewatkan jika tegangan listrik yang dilewatkan

pada dioda berbahan silicon minimal 0,7 Volt dan pada dioda berbahan

germanium minimal 0,3 Volt. Dioda juga berfungsi sebagai sakelar dalam

rentang tegangan rendah. Sebagai contoh pada dioda jenis silikon, jika

tegangan kurang dari 0,7 Volt tegangan tidak dilewatkan, dan jika tegangan

lebih besar dari 0,7 Volt tegangan dilewatkan. Dioda dibagi dalam beberapa

jenis yaitu dioda penyearah dan dioda zener.

a. Dioda Penyearah

Jika arus listrik yang lewat searah dengan arah dioda yaitu dari

potensial tinggi kepotensial rendah dan tegangan lebih besar dari

tegangan minimum tegangan dioda maka arus akan dilewatkan. namun

jika dioda dipasang berkebalikan dengan arah arus listrik maka dioda

berfungsi untuk menghambat arus listrik yang lewat. Kapasitas dioda

memiliki batas, sehingga jika tegangan disambungkan N jauh lebih

besar lebih dari puluhan atau ratusan volt dari pada tegangan

disambungkan P, kemungkinan dioda akan breakdown karena tidak

mampu menahan aliran arus listrik. dioda penyearah antara lain

21

digunakan untuk menyearahkan arus listrik bolak balik pada

transformator dan mencegah arus berbalik arah dalam rangkaian

elektronika.

b. Light Emitting Dioda (LED

LED (Light Emitting Diode) merupakan jenis dioda yang jika

diberikan tegangan forward bias akan menimbulkan cahaya dengan warna

– warna tertentu. Seperti merah, hijau dan kuning. Simbol LED hampir

sama dengan simbol dioda, hanya saja pada simbol LED ditambahkan dua

garis panah kearah luar. LED dalam rangkaian elektronika biasa digunakan

sebagai lampu indikator.

c. Dioda Zener

Adalah suatu dioda yang mempunyai sifat bahwa tegangan terbaliknya

stabil. Dioda ini dibuat untuk bekerja pada daerah breakdown kira-kira 2

sampai 200 volt. Dioda ini digunakan sebagai voltage stabilizer atau

voltage regulator. Sebenarnya tidak ada perbedaan struktur dasar dari

zener, melainkan mirip dengan dioda biasa, perbedaan hanya dapat diliht

dari type tang tertulis pada fisiknya. Sesuai dengan fisik mirip dengan

dioda germanium hanya menggunakan kode Z saja, dioda ini fungsinya

sebagai perstabil tegangan, dan mempunyai pembatas tegangan misalnya

6r, 12r, dll.

d. Dioda Photo

Dioda ini berkebalikan dengan dioda LED yang menghasilkan arus

bila terkena cahaya, untuk arus yang masuk tergantung dari besarnya

22

cahaya yang masuk. Dioda photo merupakan detektor cahaya yang baik

sekali.

Sumber : http://skemaku.com/6-simbol-dioda-yang-harus-diketahui/

Gambar II.13. Jenis Dioda

2.1.4.Sensor

(Setiya Purnawan, 2010) Sensor yang digunakan dalam rangkaian ini

adalah sensor ultrasonik. Sensor ultrasonik adalah sebuah sensor yang

berfungsi untuk mengubah besaran fisi( bunyi) menjadi besaran listrik dan

sebaliknya. Cara kerja sensor ini didasarkan pada prinsip dari pantulan

suatu gelombang suara sehingga dapat dipakai untuk menafsirkan eksistensi

(jarak) suatu benda dengan frekuensi tertentu. Disebut sebagai sensor

ultrasonik karena sensor ini menggunakan gelombang ultrasonik (bunyi

ultrasonik).

23

Sumber:https://depokinstuments.com/2016/02/23/hc-sr04-ultrasonic-sensor/

Gambar II.14.Sensor Ultrasonic HC-SR04

Cara menggukan alat ini yaitu ketika kita memberikan tegangan positif

pada pin Trigger selama 10uS, maka sensor akan mengirimkan 8 step

sinyal ultrasonik dengan frekuensi 40kHz. Selanjutnya sinyal akan diterima

pada pin Echo. Untuk mengatur jarak benda yang memantulkan sinyal

tersebut, maka selisih waktu ketika mengirim dan menerima sinyal

digunakan untuk menentukan jarak benda tersebut.

2.1.5. Buzzer

(Wibowo & Setyawan, 2017) Buzzer adalah sebuah komponen

elektronika yang berfungsi untuk mengubah getaran listrik menjadi getaran

suara. Pada dasarnya prinsip kerja buzzer hampir sama dengan loudspeaker,

jadi buzzer juga terdiri dari kumparan yang terpasang pada diafgram dan

kemudian kumparan tersebut dialiri arus sehingga menjadi elektromagnet,

kumparan tadi akan tertarik ke dalam atau keluar, tergantung dari arah arus

dan polaritas megnetnya, karena kumparan dipasang pada diafgram maka

setiap gerakan kumparan akan menggerakan diafgram secara bolak-balik

sehingga membuat udara bergetar yang akan menghasilkan suara. Buzzer

24

biasa digunakan sebagai indikator bahwa proses telah selesai atau terjadi

suatu kesalahan pada sebuah alat (alarm).

Sumber: Dokumen pribadi

Gambar II.15.Buzzer

2.1. Arduino

(Rifai, Triantori, & Nafisah, 2018) Mikrokontroler sebuah pengembangan

lebih lanjut mengenai mikroprosesor adalah mikrokontroler. bila dalam

penggunaannya, mikroprosesor membutuhkan RAM (Random Akses Memory)

dan ROM (Read Only Memory) untuk membuat suatu alat yang sederhana.

Akan tetapi dalam sebuah chip Mikrokontroler, piranti-piranti tersebut telah

terintegrasi cukup lengkap didalam nya, bahkan sekarang mikrokontroler ada

yang memiliki piranti-piranti tambahan lain yang terintegrasi di dalamnya,

seperti ADC (Analog Digital Converter), RTC (Real Time Clock), dan lain-

lain. Penggunaan mikrokontroler dapat mengurangi komponen yang akan

digunakan bila kita akan membuat suatu alat atau rangkaian elektronik.

Arduino adalah sebuah papan mikrokontroler yang sudah didesain dan

dibuat oleh salah satu perusahaan dari Italia yang memudahkan pengguna

dalam mengembangkan proyek-proyek automasi dan mikrokontroler lainnya

dengan mudah dan bersifat open source.

25

Sumber:https://www.tweaking4all.nl/wpcontent/uploads/sites/2/2016/03/Arduino-

Uno-R3-front-and-back.jpg

Gambar II.15.Arduino Uno R3

2.2. Perangkat Lunak

(Rifai et al., 2018) Perangkat lunak adalah intruksi langsung komputer

untuk melakukan pekerjaan dan dapat ditemukan disetiap aspek kehidupan

modern dari aplikasi yang kritis untuk hidup (life-critical), seperti perangkat

pemantauan medis dan pembangkit tenaga listrik sampai perangkat hiburan,

seperti video game (Simarmata, 2010). Dalam arti yang lebih singkat lagi

perangkat lunak dapat didefinisikan sebagai sebuah istilah dalam dunia

komputer yang merepresentasikan data yang diformat secara khusus,

disimpan secara digital dan untuk membuatnya diperlukan bahasa

pemrograman tertentu. Bahasa pemrograman ini kemudian diolah oleh

sebuah alat yang disebut compiler sehingga bahasa pemrograman yang

berupa perintah yang dibuat oleh programmer dapat dimengerti oleh bahasa

mesin (komputer).

26

2.2.1.Bahasa Pemograman

(Purnama & Putra, 2018) Pengertian C sharp adalah sebagai berikut :

“C# is a modern object-oriented, general-purpose programming language,

created and developed by Microsoft together with the .NET platform. There

is highly diverse software developed with C# and on the .NET platform:

office applications, web applications, websites, desktop applications, mobil

applications, games and many others.”

Sebenarnya bahasa C# adalah gabungan yang kuat antara bahasa C++

dan Java, tidak heran jika bahasa C# memiliki kemiripan diantara C++ dan

Java. Seperti yang dijelaskan oleh Miles (2016) tentang kemiripan bahasa

pemrograman C Sharp “C# bears a strong resemblance to the C++ and

Java programming languages, having borrowed (or improved) features

provided by these languages.” Jika diterjemahkan dan disimpulkan

berdasarkan pendapat Miles, bahasa C Sharp adalah bahasa gabungan yang

kuat antara C++ dan Java.

Bahasa C# tidak didistribusikan sebagai produk mandiri, C# bagian

dari Microsoft .NET Framework platform (diucapkan "Microsoft Dot Net

Framework") .NET Framework umumnya terdiri dari lingkungan untuk

pengembangan dan pelaksanaan program, ditulis dalam bahasa C # atau

yang lainnya Bahasa, kompatibel dengan .NET (seperti VB.NET, Managed

C ++, J # atau F #). Yang terdiri dari :

1. Bahasa pemrograman NET. (C #, VB.NET dan lainnya);

27

2. Lingkungan untuk eksekusi kode yang dikelola, yang mana

menjalankan program C # secara terkendali;

3. Satu set perpustakaan standar, seperti ADO.NET, yang memungkinkan

akses ke Database (seperti MS SQL Server atau MySQL) dan WCF

yang terhubung aplikasi melalui kerangka komunikasi str dan

menggunakan blok sederhana, untuk membangun program yang lebih

besar, yang dimana menyelesaikan masalah yang lebih kompleks dan

canggih”.

Struktur pada setiap program arduino (biasa disebut sketch) mempunyai

duah fungsi yang harus ada.

a. Void setup ( ) , adalah sebuah kode didalam kurung kurawal akan

dijalankan hanya satu kali ketika program arduino dijalankan untuk

pertama kalinya.

b. Void loop ( ) , fungsi ini akan dijalankan setelah setup (fungsi

void setup) selesai. Setelah dijalankan satu kali fungsi ini akan

dijalankan lagi, dan lagi secara terus menerus sampai catu

daya(power) dilepaskan.

1. Syntax

Berikut ini adalah elemen bahasa C yang dibutuhkan untuk format

penulisan.

a. // (komentar satu baris), kadang diperlukan untuk memberi catatan

pada diri sendiri apa arti dari kode-kode yang ditulis.

28

b. /* */ (komentar banyak baris), jika anda punya banyak catatan, maka

hal itu dapat dituliskan pada beberapa baris sebagai komentar.

c. (kurung kurawal), digunakan untuk mendefinisikan kapan blok

program mulai dan berakhir.

d. ; (titik koma), setiap baris kode harus diakhiri dengan tanda titik

koma.

2. Variabel

Sebuah program secara garis besar dapat didefinisikan sebagai instruksi

untuk memindahkan angka dengan cara cerda. Variabel inilah yang

digunakan untuk memindahkannya.

a. Int (integer), digunakan untuk menyimpan angka dalam 2 byte (16

bit).Tidak mempunyai angka desimal.

b. Long (long), digunakan ketika integer tidak mencukupi lagi. Memakai

4 byte (32 bit) dari memori (RAM).

c. Boolean (boolean), variabel sederhana yang digunakan untuk

menyimpan nilai TRUE (benar) atau FALSE (salah). Menggunakan 1

bit dari RAM.

d. Float (float), digunakan untuk angka desimal (floating point).

Memakai 4 byte (32 bit) dari RAM.

e. Char (character), meyimpan 1 karakter menggunakan kode ASCII

(misalnya ‘A’ = 65). Hanya memakai 1 btyte (8 bit) dari RAM.

3. Operator Matematika

Operator yang digunakan untuk memanipulasi angka.

29

a. = (sama dengan), mempunyai sesuatu menjadi sama dengan nilai yang

lain.

b. % (persen), menghasilkan sisa dari hasil pembagian suatu angka

dengan angka yang lain.

c. + (tambah), penjumlahan.

d. – (min), pengurangan.

e. * (bintang), perkalian.

f. / (garis miring), pembagian.

4. Operator Pembanding

a. == (sama dengan), sama dengan (misalnya: 12 == 10 adalah FALSE

(salah) atau 12 == 12 adalah TRUE (benar)).

b. != (tanda seru sama dengan), tidak sama dengan (misalnya: 12 != 10

adalah TRUE (benar) atau 12 != 12 adalah FALSE (salah)).

c. < (lebih kecil dari), (misalnya: 12 < 10 adalah FALSE (salah) atau 12

< 12 adalah FALSE (salah) atau 12 < 14 adalah TRUE (benar)).

d. > (lebih besar dari, (misalnya: 12 > 10 adalah TRUE (benar) atau 12

> 12 adalah FALSE (salah) atau 12 > 14 adalah FALSE (salah)).

5. Struktur Pengaturan

Program sanagat tergantung pada pengaturan apa yang akan

dijalankan berikutnya, berikut ini adalah elemen dasar pengaturan (banyak

lagi yang lain dan bisa dcari di internet).

a. if..else, dengan format seperti berikut ini:

30

if (kondisi)

else if (kondisi)

else

Dengan struktur seperti diatas program akan menjalankan kode yang

ada di dalam kurung kurawal jika kondisinya TRUE, dan jika tidak

(FALSE) maka akan diperiksa apakah kondisi pada else if dan jika

kondisinya FALSE maka kode pada else yang akan dijalankan.

b. for, dengan format seperti berikut ini:

for (int i = 0; i < #pengulangan; i++)

Digunakan bila anda ingin melakukan pengulangan kode di dalam

kurung kurawal beberapa kali, ganti #pengulangan dengan jumlah

pengulangan yang diinginkan. Melakukan penghitungan ke atas dengan i++

atau ke bawah dengan i-.

6. Digital

a. Pin Mode(pin, mode)

Digunakan untuk menetapkan mode dari suatu pin, pin adalah nomer

pin yang akan digunakan dari 0-19(pin analog 0-5 adalah 14-19), mode

yang bisa digunakan adalah INPUT atau OUTPUT.

b. DigitalWrite(pin, value)

Ketika sebuah pin ditetapkan sebagai OUTPUT, pin tersebut dapat

dijadikan HIGH (ditarik menjadi 5 volts) atau LOW(diturunkan menjadi

ground).

c. DigitalRead(pin)

31

Ketika sebuah pin ditetapkan sebagai INPUT maka anda dapat

menggunakan kode ini untuk mendapatkan nilai pin tersebut apakah

HIGH(ditarik menjadi 5 volts) atau LOW (diturunkan menjadi ground).

7. Analog

Arduino adalah mesin digital tetapi mempunyai kemampuan untuk

beroperasi di dalam alam analog (menggunakan trik). Berikut ini cara untuk

menghadapi hal yang bukan digital.

a. analogWriter(pin, value)

Beberapa pin pada Arduino mendukung PWM (pulse width

modulation) yaitu pin 3, 5, 6, 9, 10, 11. Ini dapat merubah pin hidup (on)

atau mati (off) dengan sangat cepat sehingga membuatnya dapat berfungsi

layaknya keluaran analog. Value (nilai) pada format kode tersebut adalah

angka antara 0 ( 0% duty cycle – 0V) dan 255 (100% duty cycle-5V).

b. analogRead(pin)

ketika pin analog ditetapkan sebagai INPUT anda dapat membaca

keluaran voltase-nya. Keluarannya berupa angka antara 0 (untuk 0 volt) dan

1024 (untuk 5 volt).

2.2.2.Software Editor

(Rifai et al., 2018) Adapun yang penulis gunakan untuk memasukan

program kedalam board Arduino adalah menggunakan aplikasi Arduino IDE.

1. Arduino (IDE)

IDE merupakan kependekan dari Integrated Development Environment,

atau secara bahasa mudahnya merupakan lingkungan terintegrasi yang

32

digunakan untuk melakukan pengembangan. Disebut sebagai lingkungan

karena melalui software inilah Arduino dilakukan pemrograman untuk

melakukan fungsi-fungsi yang dibenamkan melalui sintaks pemrograman.

Arduino menggunakan bahasa pemrograman sendiri yang menyerupai bahasa

C. Bahasa pemrograman Arduino (Sketch) sudah dilakukan perubahan untuk

memudahkan pemula dalam melakukan pemrograman dari bahasa aslinya.

Sebelum dijual ke pasaran, IC mikrokontroler Arduino telah ditanamkan

suatu program bernama Bootlader yang berfungsi sebagai penengah antara

compiler Arduino dengan mikrokontroler.

Arduino IDE dibuat dari bahasa pemrograman JAVA. Arduino IDE juga

dilengkapi dengan library C/C++ yang biasa disebut Wiring yang membuat

operasi input dan output menjadi lebih mudah. Arduino IDE ini

dikembangkan dari software Processing yang dirombak menjadi Arduino

IDE khusus untuk pemrograman dengan Arduino.

Sumber : http://www.sinauarduino.com/artikel/mengenal-arduino-software-ide/

2. Instalasi Arduino Desktop IDE

Aplikasi ini dapat diunduh secara gratis pada website resmi arduino,

versi terbaru saat ini adalah versi 1.8.5. dapat memilih paket antara

Installer (.exe) atau paket Zip (portable) tanpa perlu diinstalasi. disarankan

mengunduh berupa file installer secara otomatis akan menginstal langsung

semua paket yang dibutuhkan termasuk driver tanpa perlu diinstalasi secara

manual.

33

Setelah unduhan selesai, lanjutkan dengan instalasi dan izinkan proses

penginstalan driver apabila mendapatkan peringatan dari sistem operasi.

Sumber: Hasil Penelitian

Gambar II.16.Langkah Pertama Proses Instalasi

Gambar diatas merupakan komponen – komponen yang akan diinstalasi,

untuk hal ini dibiarkan saja centang semua lalu pilih Next

Sumber: Hasil Penelitian

Gambar II.17.Langkah Kedua Proses Instalasi

34

Pilih direktori instalasi yang diinginkan dengan megklik tombol browse,

namun disarankan agar tetap pada pengaturan default atau tidak dirubah,

setelah menentukan direktori kemudian pilih Install.

Sumber: Hasil Penelitian

Gambar II.18. Proses Instalasi Software

Gambar diatas adalah proses instalasi mengekstrak dan menginstal semua

file yang diperlukan untuk menjalankan Arduino Software (IDE). Setelah

diinstal dengan benar, langkah selanjutnya adalah memilih papan arduino

dan port yang digunakan, hubungkan terlebih dahulu papan arduino dengan

kabel USB ke komputer atau laptop maka lampu LED daya atau power

akan menyala dan driver secara otomatis terdeteksi di aplikasi ini, lalu klik

menu Tools > Board pada aplikasi pilih papan sesuai dengan arduino yang

dipakai.

35

Sumber: Hasil Penelitian

Gambar II.19.Pengaturan Papan Arduino

Setelah papan arduino dikonfigurasi selanjutnya menentukan serial device

pada menu Tools > Port. Maka akan terlihat serial device COM

(Communication) Ports yang digunakan.

Sumber: Hasil Penelitian

Gambar II.20. Mendeteksi Port Arduino

3. Menulis Sketsa (Writing Sketch)

Setelah diterjemahkan kebahasa Indonesia Pada situs resminya

https://www.arduino.cc/en/Guide/Environment dijelaskan bahwa program yang

ditulis dengan menggunakan Arduino (IDE) disebut sebagai sketch. Sketch

ditulis dalam suatu editor teks dan disimpan dalam file dengan ekstensi

36

*.ino. Teks editor pada Arduino IDE memiliki fitur – fitur seperti cutting,

paste, searching dan replacing sehingga memudahkan dalam menulis kode

program.

Pada Arduino IDE, terdapat semacam message box (kotak pesan) berwarna

hitam yang berfungsi menampilkan status, seperti pesan error (kesalahan),

compile (penyusunan), dan upload (unggah) program. Di bagian bawah

paling kanan Arduino IDE menunjukkan papan arduino yang terkonfigurasi

beserta COM Ports yang digunakan.

Sumber: Hasil Penelitian

Gambar II.21. Sketch Arduino IDE v1.8.5

a. Verify

mengecek kode jika terdapat kesalahan sintaks setelah itu mulai di

compile (disusun).

37

b. Upload

Menyusun kode yang telah dibuat dan mengunggahnya ke papan

arduino yang dikonfigurasi.

c. New

berfungsi untuk membuat Sketch baru.

d. Open

Membuka dan memilih salah satu sketsa kode yang sebelumnya sudah

dibuat setelah itu klik file yang ingin dibuka kembali.

e. Save

Berfungsi untuk menyimpan Sketch yang telah dibuat.

f. Serial Monitor

Menampilkan serial atau data yang dikirim dari papan Arduino melalui

USB atau konektor serial ke komputer. Pada jendela serial monitor terdapat

kotak teks dan tombol "Send" jika progam membutuhkan perintah –

perintah secara manual atau mengecek perintah kode yang dibuat sudah

berfungsi atau belum sesuai dengan modul alat yang dipakai setelah itu

tekan enter maka akan terlihat dibawah kotak teks. Pilih baudrate dari

menu drop-down sesuai dengan inisialisasi baudrate pada Serial.begin kode

program.

Struktur sketch dasar software arduino ini mempuyai tiga elemen blok

apabila memulai sketch baru antara lain :

38

1) Header

Header merupakan file library utama untuk memanggil fungsi –

fungsi pada pemrograman agar fungsi tersebut dapat dideklarasi

apabila diperlukan, Pustaka (library) arduino IDE ditulis dalam

bahasa C atau C++ (.c, .cpp) yang telah disediakan pada sketsa

dengan fungsi tambahan misalnya kemampuan untuk mengontrol

matriks LED. File header dibagi menjadi dua, file header yang

sudah tersedia dalam program dan file header yang dibuat oleh

programmer sendiri untuk kepentingan tertentu.

Penulisan header diawali dengan pernyataan #include “FileName.h”

di bagian awal sketsa dengan ekstensi (.h) yang terdapat pada folder

pustaka (library) arduino. Pernyataan – pernyataan ini membuat

fungsi baik berupa output dan input konstanta, maupun sintaks.

Untuk menggunakan pustaka yang ada dalam sketsa, cukup buka

menu sketch, pilih "Import Library", lalu pilih salah satu pustaka

yang dibutuhkan.

2) Setup

Setup adalah inisialisasi fungsi pada pemrograman arduino atau

disebut juga pengaturan (settings), blok setup sangat diperlukan

dalam setiap pembuatan sketsa arduino diantaranya inisialisasi

variabel, baudrate, menentukan pin yang dijadikan sebagai input atau

output maupun kondisi pin pertama kali dalam keadaan low atau

high, fungsi setup hanya berjalan sekali setelah papan arduino

mendapat tegangan atau direset.

39

3) Loop

Loop adalah program utama pada arduino IDE, Setelah membuat

fungsi setup, menginisialisasi dan menetapkan nilai awal, maka

fungsi loop akan mengeksekusi program dan melakukan perulangan

secara terus menerus dari awal kembali ke awal blok loop, program

akan berhenti apabila tombol reset pada papan arduino ditekan atau

tidak mendapatkan tegangan dari power supply.